JPH0575603U - Cylinder with position detector - Google Patents
Cylinder with position detectorInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ピストンの前進後退が切替わる時にロータリエ
ンコーダのずれによって生じる誤差を原点位置まで復帰
しなくても補正でき、また、温度変化によってリセット
やオフセットの位置が変化しない位置検出器を具備する
位置検出器付きシリンダである。
【構成】ピストンを検出するオフセット用検出素子をシ
リンダの途中に設け、ピストンがこのオフセット用検出
素子の位置に達する度にカウンタの値をオフセットパル
ス数に補正する。また、オフセット位置検出回路とし
て、オフセット用検出素子の出力のピークで検出信号を
出力させ、このオフセット位置検出回路の検出信号出力
に基づいてカウンタの値をオフセットパルス数に補正す
る。
(57) [Abstract] [Purpose] The error caused by the displacement of the rotary encoder when the piston moves forward and backward can be corrected without returning to the origin position, and the position where the reset or offset position does not change due to temperature change. It is a cylinder with a position detector provided with a detector. An offset detection element for detecting a piston is provided in the middle of a cylinder, and each time the piston reaches the position of the offset detection element, the counter value is corrected to the number of offset pulses. Also, as the offset position detection circuit, a detection signal is output at the peak of the output of the offset detection element, and the value of the counter is corrected to the number of offset pulses based on the detection signal output of this offset position detection circuit.
Description
【0001】[0001]
本考案は、油圧や空気圧で進退するピストンのストロークをエンコーダでパル ス化し、このパルスをカウントしてピストンのストロークを検出するシリンダに 関するものである。 The present invention relates to a cylinder in which a stroke of a piston that moves forward and backward by hydraulic pressure or air pressure is pulsed by an encoder, and the pulse is counted to detect the stroke of the piston.
【0002】[0002]
従来、位置検出器付きシリンダは、図8に示すように、ロッド(4)に連結さ れたピストン(2)がシリンダ(1)内に進退自在に挿入され、シリンダ(1) のロッド(4)の突出側にロータリエンコーダ(8)が設けられていた。また、 ピストン(2)には磁石(3)が内蔵されており、シリンダ(1)の外側面であ ってピストン(2)の原点に相当する位置に原点用磁気検出素子(7)が設けら れていた。 Conventionally, in a cylinder with a position detector, as shown in FIG. 8, a piston (2) connected to a rod (4) is inserted into the cylinder (1) so that the piston (2) can move back and forth, and the rod (4) of the cylinder (1) is ) Was provided with a rotary encoder (8). Further, the piston (2) has a built-in magnet (3), and the origin magnetic detection element (7) is provided on the outer surface of the cylinder (1) at a position corresponding to the origin of the piston (2). It was received.
【0003】 前記ロータリエンコーダ(8)には、前記ロッド(4)の表面に接触して転動 するローラ(9)が設けられており、このロータリエンコーダ(8)は、ローラ (9)が無理なく転動するように、ローラ(9)をロッド(4)に適当な圧力で 圧接するようにばね(10)を介して取付けられていた。The rotary encoder (8) is provided with a roller (9) that rolls in contact with the surface of the rod (4). In this rotary encoder (8), the roller (9) is impossible. The roller (9) was mounted via a spring (10) so as to be pressed against the rod (4) at an appropriate pressure so as to roll without any action.
【0004】 原点用磁気検出素子(7)の出力は、図7(a)に示すような特性を有してお り、この波形を図7(b)に示すように閾値Sでパルス化し、このパルスの立上 りでロータリエンコーダ(8)からのパルスのカウントをリセットする。The output of the origin magnetic detection element (7) has a characteristic as shown in FIG. 7 (a), and this waveform is pulsed with a threshold S as shown in FIG. 7 (b). At the rise of this pulse, the count of the pulse from the rotary encoder (8) is reset.
【0005】[0005]
上述の位置検出器付きシリンダは、上述のように、ロータリエンコーダ(8) がばね(10)を介してローラ(9)をロッド(4)に圧接するように取付けら れているが、この圧接圧力の妨げとならないように前後左右にも僅かながら自由 度を有している。このようなロータリエンコーダ(8)の取付け状態でピストン (2)を進退させると、ロータリエンコーダ(8)はピストン(2)進行方向に 引っ張られて前記自由度の分だけ移動してしまう。 As described above, the cylinder with position detector is mounted so that the rotary encoder (8) presses the roller (9) to the rod (4) via the spring (10). It has a slight degree of freedom in the front, back, left and right so as not to hinder the pressure. When the piston (2) is moved back and forth in such a mounted state of the rotary encoder (8), the rotary encoder (8) is pulled in the moving direction of the piston (2) and moves by the degree of freedom.
【0006】 このロータリエンコーダ(8)の自由度は、ピストン(2)が一端停止した後 再び同じ方向に移動する場合には、進行方向への自由度を失っているためにほと んど問題にならないが、一端停止した後逆方向に移動する場合には、この自由度 の分だけロータリエンコーダ(8)が引っ張られて移動しローラ(9)が転動せ ず、この間ロータリエンコーダ(8)からはパルスが出力されないという問題点 があった。The degree of freedom of the rotary encoder (8) is almost a problem because the degree of freedom in the traveling direction is lost when the piston (2) once stops and then moves in the same direction. However, if it stops for a while and then moves in the opposite direction, the rotary encoder (8) is pulled and moved by this degree of freedom, and the roller (9) does not roll. During this time, the rotary encoder (8) However, there was a problem that no pulse was output.
【0007】 具体的な例を簡単に説明すると、前記自由度が0.2mmであった場合、ある 位置からロータリエンコーダ(8)の出力に基づいて50mm前進してA点で一 端停止し、さらに50mm前進してB点で再び停止し、ここから50mm後退し てA点で停止させようとすると、停止位置は正確なA点ではなくA点からさらに 0.2mm後退した位置になる。To briefly explain a concrete example, when the degree of freedom is 0.2 mm, it advances from a certain position by 50 mm based on the output of the rotary encoder (8) and stops at a point A. If it is advanced further 50 mm and stopped again at point B, and if it is attempted to retreat from this point by 50 mm and stop at point A, the stop position will not be the exact point A but will be a position retracted 0.2 mm further from point A.
【0008】 実際には、このように単純ではなく、ロータリエンコーダ(8)の取り付け状 態や、前進から後退へ切り替わるか、後退から前進へ切り替わるかによって生じ る誤差が異なり、ピストン(2)の進退を繰り返しているうちに前記誤差の差が 累積されて大きな累積誤差となってゆくという問題点があった この誤差の累積を防止するためには、ピストン(2)が1回あるいは数回前進 後退した後には必ずピストン(2)を原点位置まで戻してリセットしなければな らないという問題点があった。[0008] Actually, the error caused by the mounting state of the rotary encoder (8) and the change from forward to backward or from backward to forward differs depending on the mounting condition of the piston (2). There was a problem that the difference between the above-mentioned errors was accumulated during repeated forward / backward movements, resulting in a large accumulated error. In order to prevent this accumulated error, the piston (2) moved forward once or several times. There was a problem that the piston (2) must be returned to the home position and reset after the backward movement.
【0009】 さらに、磁気検出素子(7)は、図7(a)に示す出力特性を有するが、この 特性は温度が上昇すると破線で示すようにその出力が下がり、図7(b)に破線 で示すようにパルスの幅が狭くなるなり、常に同じ位置を原点として検出するこ とが困難であるという問題点があった。特に、装置の初動時には、油圧ポンプの 昇温による差動油の昇温や圧力により、シリンダ(1)の温度が上昇して安定し ない。Further, the magnetic sensing element (7) has an output characteristic shown in FIG. 7 (a), and this characteristic has its output decreasing as the temperature rises, as shown by the broken line, and the broken line in FIG. 7 (b). As shown in, the pulse width becomes narrow, and it is difficult to always detect the same position as the origin. In particular, at the time of initial operation of the device, the temperature of the cylinder (1) rises and is not stable due to the temperature rise and pressure of the differential oil due to the temperature rise of the hydraulic pump.
【0010】 本考案は、ピストンの前進後退の切り替わり時にエンコーダのずれによって生 じる誤差を原点位置まで復帰しなくても補正でき、また、温度変化によってリセ ットやオフセットの位置が変化しない位置検出器を具備する位置検出器付きシリ ンダを得ることを目的とする。The present invention can correct the error caused by the displacement of the encoder when the piston moves forward and backward without returning to the origin position, and the position where the reset or offset does not change due to temperature change. An object is to obtain a cylinder with a position detector equipped with a detector.
【0011】[0011]
本考案は以上のような問題点を解決するためになされたもので、前記ピストン を検出するオフセット用検出素子をシリンダの途中に設け、ピストンがこのオフ セット用検出素子の位置に達する度にカウンタの値をオフセットパルス数に補正 するようにしたものである。また、オフセット位置検出回路は、オフセット用検 出素子の出力のピークで検出信号を出力するようにし、このオフセット位置検出 回路の検出信号出力に基づいてカウンタの値をオフセットパルス数に補正するよ うにしたものである。 The present invention has been made to solve the above problems, and an offset detecting element for detecting the piston is provided in the middle of the cylinder, and a counter is provided each time the piston reaches the position of the offset detecting element. The value of is corrected to the number of offset pulses. Also, the offset position detection circuit outputs a detection signal at the peak of the output of the offset detection element, and the counter value is corrected to the number of offset pulses based on the detection signal output of this offset position detection circuit. It was done.
【0012】[0012]
オフセット検出回路により、温度変化によって変化しないオフセット位置検出 信号を生成し、カウンタの値を常にオフセット用検出素子の位置で正確なオフセ ットパルス数に補正する。 The offset detection circuit generates an offset position detection signal that does not change due to temperature changes, and the counter value is always corrected to the correct offset pulse number at the position of the offset detection element.
【0013】[0013]
つぎに、本考案による位置検出器付き油圧シリンダの一実施例を図1ないし図 8に基づいて説明する。 図1は、本考案による位置検出器付き油圧シリンダの従断面図であり、ロッド (4)に連結されたピストン(2)がシリンダに(1)に進退自在に挿入されて おり、シリンダ(1)の両端にはソレノイドバルブを介して油圧ポンプ(図示せ ず)に接続される差動油の第1導入口(5)および第2導入口(6)が設けられ ている。 Next, an embodiment of the hydraulic cylinder with a position detector according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8. FIG. 1 is a sub-sectional view of a hydraulic cylinder with a position detector according to the present invention, in which a piston (2) connected to a rod (4) is inserted into the cylinder (1) so as to be able to move back and forth. ) Is provided with a first inlet (5) and a second inlet (6) for differential oil which are connected to a hydraulic pump (not shown) via solenoid valves.
【0014】 このシリンダ(1)のロッド(4)の突出側にはロータリエンコーダ(8)が 設けられている。ピストン(2)の内部には磁石(3)が内蔵されており、シリ ンダ(1)の外側面であってピストン(2)の原点に相当する位置に原点用磁気 検出素子(7)が設けられている。また、シリンダ(1)の外側面には、任意の 位置に移動することができるオフセット用磁気検出素子(11)が設けられてい る。A rotary encoder (8) is provided on the protruding side of the rod (4) of the cylinder (1). A magnet (3) is built in the piston (2), and a magnetic detection element (7) for origin is provided on the outer surface of the cylinder (1) at a position corresponding to the origin of the piston (2). Has been. Further, on the outer side surface of the cylinder (1), an offset magnetic detection element (11) capable of moving to an arbitrary position is provided.
【0015】 前記ロータリエンコーダ(8)には、前記ロッド(4)の表面に接触して転動 するローラ(9)が設けられ、このローラ(9)が無理なく転動するように、ロ ーラ(9)をロッド(4)に圧接するようにばね(10)を介して多少の上下動 が可能に取付けられている。The rotary encoder (8) is provided with a roller (9) that rolls in contact with the surface of the rod (4). The roller (9) rolls so that the roller (9) rolls comfortably. The spring (10) is attached to the rod (4) so as to press the rod (9) against the rod (4) so that it can be moved up and down to some extent.
【0016】 図2に示すように、ロータリエンコーダ(8)の出力は、カウンタ(13)に 接続され、カウンタ(13)の出力はCPU(12)に接続されている。前記オ フセット用磁気検出素子(11)は、オフセット位置検出回路(14)を介して CPU(12)に接続され、原点用磁気検出素子(7)は原点位置検出回路(1 5)を介してカウンタ(13)のリセット端子に接続されている。As shown in FIG. 2, the output of the rotary encoder (8) is connected to the counter (13), and the output of the counter (13) is connected to the CPU (12). The offset magnetic detection element (11) is connected to the CPU (12) through the offset position detection circuit (14), and the origin magnetic detection element (7) is connected through the origin position detection circuit (15). It is connected to the reset terminal of the counter (13).
【0017】 オフセット位置検出回路(14)は、図7(a)に示す波形の中心のピークP やP’を検出して検出出力を得られるものであればどのようなものでもよく、下 記に限られるものではないが、その例を図3および図4に示しておく。The offset position detection circuit (14) may be of any type as long as it can detect the peak P or P ′ at the center of the waveform shown in FIG. Although not limited to this, examples thereof are shown in FIGS. 3 and 4.
【0018】 図3に例示したオフセット位置検出回路(14)は、オフセット用磁気検出素 子(11)の出力がプリアンプ(16)に接続され、このプリアンプ(16)の 出力がピーク検知器(17)に入力されるとともに、比較器(18)を介してア ンド回路(19)の一方の入力端子に接続され、ピーク検知器(17)の出力は アンド回路(19)の他方の入力端子に接続されている。比較器(18)の閾値 は分圧抵抗器(20)によって設定される。In the offset position detection circuit (14) illustrated in FIG. 3, the output of the offset magnetic detection element (11) is connected to a preamplifier (16), and the output of this preamplifier (16) is a peak detector (17). ) And is connected to one input terminal of an AND circuit (19) through a comparator (18), and the output of the peak detector (17) is input to the other input terminal of the AND circuit (19). It is connected. The threshold of the comparator (18) is set by the voltage divider resistor (20).
【0019】 この図3のオフセット位置検出回路(14)の作用を簡単に説明する。 オフセット用磁気検出素子(11)からの信号がプリアンプ(16)で必要なレ ベルに増幅される。この信号が分圧抵抗器(20)で設定された閾値と比較され てアンド回路(19)の一方の端子に入力するとともに、ピーク位置がピーク検 知器(17)で検出されてアンド回路(19)の他方の端子に入力される。する とアンド回路(19)からは、分圧抵抗器(29)で設定された閾値より高いピ ークが入力されたときだけ検出パルスが出力される。分圧抵抗器(20)の閾値 を図7(a)の両側のピークより高く設定することにより中央のピークで検出パ ルスが出力される。The operation of the offset position detection circuit (14) shown in FIG. 3 will be briefly described. The signal from the offset magnetic detection element (11) is amplified to a required level by the preamplifier (16). This signal is compared with the threshold value set by the voltage dividing resistor (20) and input to one terminal of the AND circuit (19), and the peak position is detected by the peak detector (17) and the AND circuit (17). 19) and the other terminal. Then, the AND circuit (19) outputs a detection pulse only when a peak higher than the threshold value set by the voltage dividing resistor (29) is input. By setting the threshold value of the voltage dividing resistor (20) higher than the peaks on both sides of FIG. 7 (a), the detection pulse is output at the central peak.
【0020】 図4に例示したオフセット位置検出回路(14)は、オフセット用磁気検出素 子(11)の出力がプリアンプ(16)に接続され、このプリアンプ(16)の 出力がピーク検知器(17)に接続されている。ピーク検知器(17)の出力は 一方でアンド回路(19)の一方の入力端子に接続され、他方で反転器(21) を介してフリップフロップ回路(22)に接続されている。In the offset position detection circuit (14) illustrated in FIG. 4, the output of the offset magnetic detection element (11) is connected to the preamplifier (16), and the output of this preamplifier (16) is the peak detector (17). )It is connected to the. The output of the peak detector (17) is connected on the one hand to one input terminal of the AND circuit (19) and on the other hand to the flip-flop circuit (22) via the inverter (21).
【0021】 フリップフロップ回路(22)の出力は、前記アンド回路(19)の他方の入 力端子に接続され、アンド回路(19)の出力は、遅延回路(24)とオア回路 (23)を介してフリップフロップ回路(22)のリセット端子に接続されてい る。前記オア回路(23)には、さらに強制リセット用の任意の入力端子が接続 されている。The output of the flip-flop circuit (22) is connected to the other input terminal of the AND circuit (19), and the output of the AND circuit (19) outputs the delay circuit (24) and the OR circuit (23). It is connected to the reset terminal of the flip-flop circuit (22) through. An arbitrary input terminal for forced reset is further connected to the OR circuit (23).
【0022】 この図4のオフセット位置検出回路(14)の作用を簡単に説明する。 オフセット用磁気検出素子(11)からの信号がプリアンプ(16)で必要なレ ベルに増幅され、ピーク検知器(17)は、図7(a)に示す一方の片側の低い ピーク、中央のピークP(またはP’)、他方の片側の低いピークの順に検出し てそれぞれ検出信号が出力される。フリップフロップ回路(22)の出力Qは、 初期状態でハイにリセットされている。The operation of the offset position detection circuit (14) shown in FIG. 4 will be briefly described. The signal from the offset magnetic detection element (11) is amplified to the required level by the preamplifier (16), and the peak detector (17) shows a low peak on one side and a peak in the center shown in FIG. 7 (a). P (or P ′) and the lower peak on the other side are detected in this order, and detection signals are output respectively. The output Q of the flip-flop circuit (22) is reset to high in the initial state.
【0023】 ピーク検知器(17)により検出された最初のピーク(例えば、左側の低いピ ーク)の検出信号がフリップフロップ回路(22)に入力されて、出力Qがロー に反転する。このとき、アンド回路(19)には、ピーク検知器(17)からの ピーク検出信号が入力されるが、フリップフロップ回路(22)の出力Qがロー に反転してしまうため出力はローのままである。The detection signal of the first peak (for example, the low peak on the left side) detected by the peak detector (17) is input to the flip-flop circuit (22), and the output Q is inverted to low. At this time, the peak detection signal from the peak detector (17) is input to the AND circuit (19), but since the output Q of the flip-flop circuit (22) is inverted to low, the output remains low. Is.
【0024】 つぎに、ピーク検知器(17)により検出された2番目のピーク(中央のピー ク)の検出信号がフリップフロップ回路(22)に入力されて、出力Qがハイに 反転する。このとき、アンド回路(19)には、ピーク検出回路(17)からの ピーク検出信号が入力されるとともに、フリップフロップ回路(22)の出力Q がハイに反転するためピーク検出器(17)からのピーク検出信号の間、アンド 回路(19)の出力はハイとなり、これが図7(a)に示す中央のピークの検出 信号となる。Next, the detection signal of the second peak (peak at the center) detected by the peak detector (17) is input to the flip-flop circuit (22), and the output Q is inverted to high. At this time, since the peak detection signal from the peak detection circuit (17) is input to the AND circuit (19) and the output Q 1 of the flip-flop circuit (22) is inverted to high, the peak detector (17) outputs the peak detection signal. During this peak detection signal, the output of the AND circuit (19) becomes high, which becomes the detection signal of the central peak shown in FIG. 7 (a).
【0025】 アンド回路(19)から中央のピーク位置を示す検出信号が出力されると、遅 延回路(24)とオア回路(23)を介して、3番目のピーク(右側の低いピー ク)の検出後に設定された遅延時間後に、フリップフロップ回路(22)は初期 状態にリセットされる。When the detection signal indicating the central peak position is output from the AND circuit (19), the third peak (low peak on the right side) is passed through the delay circuit (24) and the OR circuit (23). The flip-flop circuit (22) is reset to the initial state after the delay time set after the detection.
【0026】 以上のオフセット位置検出回路(14)に用いられるピーク検知器(17)は 入力波形の任意のピークを検出して検出出力を得られるものであればどのような ものでもよく、下記に限られるものではないが、その例を図5および図6に示し ておく。The peak detector (17) used in the above offset position detection circuit (14) may be any one as long as it can detect an arbitrary peak of the input waveform and obtain a detection output. Although not limited thereto, examples thereof are shown in FIGS. 5 and 6.
【0027】 図5に例示したピーク検知器(17)は、入力信号を積分回路(27)で積分 し、この積分波形を入力信号を閾値として比較器(28)で比較する積分回路方 式のものである。 また、図6に例示したピーク検知器(17)は、入力信号の最大値をピークホ ールド回路(29)で保持し、入力信号を閾値として最大値を比較器(30)で 比較するピークホールド式のものである。The peak detector (17) illustrated in FIG. 5 integrates the input signal by the integrating circuit (27) and compares the integrated waveform by the comparator (28) with the input signal as a threshold. It is a thing. The peak detector (17) illustrated in FIG. 6 holds the maximum value of the input signal in the peak hold circuit (29) and compares the maximum value with the comparator (30) using the input signal as a threshold value. belongs to.
【0028】 つぎに、以上の実施例の位置検出器付き油圧シリンダの作用を説明する。 ピストン(2)は、第1導入口(5)から油圧ポンプの圧力を第1チャンバー (25)に導入し、第2導入口(6)を開放することにより前進し、このときの ピストン(2)の前進速度は、油圧ポンプの流量や絞り弁(図示せず)、第1導 入口(5)の絞り量(太さ)で決定される。Next, the operation of the hydraulic cylinder with the position detector of the above embodiment will be described. The piston (2) advances by introducing the pressure of the hydraulic pump into the first chamber (25) from the first introduction port (5) and opening the second introduction port (6). 2) is determined by the flow rate of the hydraulic pump, the throttle valve (not shown), and the throttle amount (thickness) of the first inlet (5).
【0029】 ピストン(2)は、第2導入口(6)から油圧ポンプの圧力を第2チャンバー (26)に導入し、第1導入口(5)を開放することにより後退し、このときの ピストン(2)の後退速度は、前進速度と同様に決定される。 これらの第1、第2チャンバー(25)(26)への油圧導入は、ソレノイド バルブ(図示せず)がCPU(12)からの信号によって制御されて行われる。The piston (2) retracts by introducing the pressure of the hydraulic pump into the second chamber (26) from the second introduction port (6) and opening the first introduction port (5). The reverse speed of the piston (2) is determined in the same way as the forward speed. The introduction of hydraulic pressure into the first and second chambers (25) and (26) is performed by controlling a solenoid valve (not shown) by a signal from the CPU (12).
【0030】 測長を始める前には、進退によって最も多くピストン(2)の通過する位置に オフセット用磁気検出素子(11)をセットし、この位置を正確に測定するため に以下の手順によるティーチングを行う。Before the length measurement is started, the offset magnetic detection element (11) is set at the position where the piston (2) passes the most by advancing and retreating, and in order to measure this position accurately, teaching according to the following procedure. I do.
【0031】 まず、図1の鎖線で示すように、ピストン(2)が左端(原点)に寄せられて いる初期状態から、ピストン(2)を前進させる。ピストン(2)が前進を始め ると、原点用磁気検出素子(7)から図7(a)に示すような信号が出力され、 原点位置検出回路(15)からは図7(b)に示すパルス信号が出力される。こ の図7(b)のパルス信号の立上りで、カウンタ(13)がリセットされる。First, as shown by the chain line in FIG. 1, the piston (2) is moved forward from the initial state in which the piston (2) is moved to the left end (origin). When the piston (2) starts to move forward, the origin magnetic detection element (7) outputs a signal as shown in FIG. 7 (a), and the origin position detection circuit (15) shows as shown in FIG. 7 (b). A pulse signal is output. At the rising edge of the pulse signal shown in FIG. 7B, the counter (13) is reset.
【0032】 ピストン(2)が前進すると、ローラ(9)がロッド(4)の表面を転動して ピストン(2)の移動量に比例した数のパルスがパルスエンコーダ(8)からカ ウンタ(13)に入力され、カウンタ(13)は、前記リセット後からオフセッ ト用磁気検出素子(11)が磁石(3)の磁気を検出してオフセット位置検出回 路(14)から検出パルスが出力されるまでのオフセットパルス数を計数する。When the piston (2) moves forward, the roller (9) rolls on the surface of the rod (4) and a number of pulses proportional to the movement amount of the piston (2) is transmitted from the pulse encoder (8) to the counter (8). 13), the counter (13) outputs the detection pulse from the offset position detection circuit (14) by the offset magnetic detection element (11) detecting the magnetism of the magnet (3) after the reset. Count the number of offset pulses until
【0033】 このオフセットパルス数はCPU(12)内に記憶される。このティーチング 中は、ピストン(2)を途中で反転させて後退させてはならず、一端停止なども 避けた方が良い。ティーチングの開始から終了まで一定速度でピストン(2)を 移動させるのが最も良い結果が得られる。The offset pulse number is stored in the CPU (12). During this teaching, the piston (2) should not be reversed and retracted in the middle, and it is better to avoid stopping once. The best result is obtained by moving the piston (2) at a constant speed from the start to the end of teaching.
【0034】 つぎに、測長動作について説明する。 カウンタ(13)は、ピストン(2)の前進後退に従ってパルスエンコーダ(8 )からのパルスを加算または減算して、ピストン(2)の現在位置を常に保持し つづける。Next, the length measuring operation will be described. The counter (13) adds or subtracts the pulse from the pulse encoder (8) in accordance with the forward and backward movement of the piston (2) to keep the current position of the piston (2) at all times.
【0035】 ピストン(2)の前進中に、このピストン(2)がオフセット用磁気検出素子 (11)の位置に達すると、これが検出されてオフセット位置検出回路(14) から検出パルスがCPU(12)に出力される。CPU(12)は、この検出パ ルスを受けて、前記ティーチングで得たオフセットパルス数にカウンタ(13) を補正するオフセット信号を出力し、カウンタ(2)はこのオフセット信号によ ってオフセット用磁気検出素子(11)の位置に対応する正確なパルス数に補正 される。このオフセットはピストン(2)がオフセット用磁気検出素子(11) の位置を前進しながら通過する度に行われる。When the piston (2) reaches the position of the offset magnetic detection element (11) during the forward movement of the piston (2), this is detected and a detection pulse is output from the offset position detection circuit (14) to the CPU (12). ) Is output. In response to this detection pulse, the CPU (12) outputs an offset signal for correcting the counter (13) to the offset pulse number obtained by the teaching, and the counter (2) uses this offset signal for offsetting. It is corrected to an accurate number of pulses corresponding to the position of the magnetic detection element (11). This offset is performed every time the piston (2) passes through the position of the offset magnetic detection element (11) while advancing.
【0036】 以上の実施例では、ピストン(2)がオフセット用磁気検出素子(11)の位 置に達したときに、カウンタ(13)をオフセットするようにしたが、本考案は これに限られるものではない。例えば、ピストン(2)がオフセット用磁気検出 素子(11)の位置に達したときのカウンタ(13)の値を記憶しておき、次回 のピストン(2)の反転などのときに、記憶したカウンタ(13)の値とオフセ ットパルス数との差をカウンタ(2)に加減算するようにしても良く、次回のカ ウンタ(13)のデータのサンプリングまでに誤差を補正すれば良い。In the above embodiments, the counter (13) is offset when the piston (2) reaches the position of the offset magnetic detection element (11), but the present invention is not limited to this. Not a thing. For example, the value of the counter (13) when the piston (2) reaches the position of the offset magnetic detection element (11) is stored, and the stored counter is stored when the piston (2) is reversed next time. The difference between the value of (13) and the number of offset pulses may be added to or subtracted from the counter (2), and the error may be corrected before the next sampling of the data of the counter (13).
【0037】 以上の実施例では、ティーチングで得た正確なオフセットパルス数を、CPU (12)内に記憶するようにしたが、本考案はこれに限られるものではなく、カ ウンタ(13)内に記憶するようにしても良いし、その他の記憶回路に記憶する ようにしても良い。In the above embodiment, the accurate offset pulse number obtained by teaching is stored in the CPU (12), but the present invention is not limited to this, and the counter (13) is stored. It may be stored in another storage circuit or in another storage circuit.
【0038】 以上の実施例では、測長の前にティーチングを行うようにしたが、必ずしもテ ィーチングをする必要はなく、オフセット用磁気検出素子(11)の位置を基準 点として任意の値をオフセットパルス数として記憶させるようにしても良い。In the above embodiments, the teaching is performed before the length measurement, but the teaching is not always necessary, and an arbitrary value is offset with the position of the magnetic detection element for offset (11) as a reference point. You may make it memorize | store as a pulse number.
【0039】 以上の実施例では、カウンタ(13)のオフセットをピストン(2)がオフセ ット用磁気検出素子(11)の位置を前進しながら通過するときに行うようにし たが、本考案はこれに限られるものではなく、後退しながら通過するときに行う ようにしても良いし、前進後退いずれのときも行うようにしても良い。In the above embodiment, the counter (13) is offset when the piston (2) passes through the position of the offset magnetic detection element (11) while advancing, but the present invention is not limited to this. The present invention is not limited to this, and may be performed when passing while moving backward, or may be performed when moving forward or backward.
【0040】 以上の実施例では、原点用磁気検出素子(7)の出力信号処理回路として従来 と同様の出力をするものを使用したが、本考案はこれに限られるものではなく、 オフセット用磁気検出素子(11)と同様に、検出信号のピークの中心を検出す るものを用いても良い。このようにすれば、さらに正確な測長をすることができ る。In the above embodiments, the output signal processing circuit of the origin magnetic detection element (7) that outputs the same as the conventional output is used, but the present invention is not limited to this, and the offset magnetic detection element is used. As with the detection element (11), an element that detects the center of the peak of the detection signal may be used. By doing this, more accurate length measurement can be performed.
【0041】[0041]
本考案は以上のように、シリンダの途中に、オフセット用の磁気検出素子を設 け、この磁気検出素子の位置を通過の度に、ピストンの進退にともなって生じる 誤差を補正するようにしたので、カウンタの値が常に正確な値に保持され誤差が 累積することがないという効果を有する。 As described above, according to the present invention, the magnetic detection element for offset is provided in the middle of the cylinder, and the error generated as the piston moves back and forth is corrected every time the position of the magnetic detection element is passed. The effect is that the counter value is always held at an accurate value and no error accumulates.
【0042】 また、シリンダの途中でカウンタの値を正確な値にオフセットするため、前進 後退の度にピストンを原点位置まで復帰させる必要がないとうい効果を有する。 さらに、磁気検出素子の信号処理回路をピークの頂点を検出して信号を出力す るようにしたので、温度変化によって検出出力の位置が変化することがないとい う効果を有する。Further, since the counter value is offset to an accurate value in the middle of the cylinder, there is an effect that it is not necessary to return the piston to the home position each time the vehicle moves forward or backward. Furthermore, since the signal processing circuit of the magnetic detection element detects the peak apex and outputs the signal, there is an effect that the position of the detection output does not change due to temperature change.
【図1】本考案による測長器のシリンダの断面図であ
る。FIG. 1 is a sectional view of a cylinder of a length measuring machine according to the present invention.
【図2】本考案による測長器の制御回路の位置実施例を
示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a position example of a control circuit of a length measuring device according to the present invention.
【図3】オフセット位置検出回路の一実施例を示す回路
図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of an offset position detection circuit.
【図4】オフセット位置検出回路の他の実施例を示す回
路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing another embodiment of an offset position detection circuit.
【図5】ピーク検知器の一実施例を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing an embodiment of a peak detector.
【図6】ピーク検知器の他の実施例を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram showing another embodiment of the peak detector.
【図7】(a)は磁気検出素子の出力を示す特性図、
(b)は磁気検出素子の出力を半値幅でパルス化したと
きの特性図である。FIG. 7A is a characteristic diagram showing an output of a magnetic detection element,
(B) is a characteristic diagram when the output of the magnetic detection element is pulsed with a half width.
【図8】従来の測長器を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a conventional length measuring device.
(1)…シリンダ、(2)…ピストン、(3)…磁石、
(4)…ロッド、(5)(6)…差動油の導入口、
(7)…原点用磁気検出素子、(8)…ロータリエンコ
ーダ、(9)…ローラ、(10)…ばね、(11)…オ
フセット用磁気検出素子、(12)…A/D変換器、
(13)…カウンタ、(14)…オフセット位置検出回
路、(15)…原点位置検出回路、(16)…プリアン
プ、(17)…ピーク検知器、(18)…比較器、(1
9)…アンド回路、(20)…分圧抵抗器、(21)…
反転器、(22)…フリップフロップ回路、(23)…
オア回路、(24)…遅延回路、(25)…第1チャン
バー、(26)…第2チャンバー、(27)…積分回
路、(28)…比較器、(29)…分圧抵抗器、(3
0)…比較器。(1) ... cylinder, (2) ... piston, (3) ... magnet,
(4) ... rod, (5) (6) ... differential oil inlet,
(7) ... Magnetic detection element for origin, (8) ... Rotary encoder, (9) ... Roller, (10) ... Spring, (11) ... Magnetic detection element for offset, (12) ... A / D converter,
(13) ... Counter, (14) ... Offset position detection circuit, (15) ... Origin position detection circuit, (16) ... Preamplifier, (17) ... Peak detector, (18) ... Comparator, (1
9) ... AND circuit, (20) ... Voltage dividing resistor, (21) ...
Inverter, (22) ... Flip-flop circuit, (23) ...
OR circuit, (24) ... Delay circuit, (25) ... First chamber, (26) ... Second chamber, (27) ... Integrating circuit, (28) ... Comparator, (29) ... Voltage dividing resistor, ( Three
0) ... comparator.
Claims (2)
に進退自在に挿入し、シリンダのロッド突出側にロッド
の進退に従ってパルスを出力するエンコーダを設け、こ
のエンコーダのパルス出力をカウンタで計数するように
したものにおいて、 前記ピストンを検出するオフセット用検出素子をシリン
ダの途中に設け、ピストンがこのオフセット用検出素子
の位置に達する度に前記カウンタの値をオフセットパル
ス数に補正することを特徴とする位置検出器付きシリン
ダ。1. A piston connected to a rod is inserted into a cylinder so that the piston can advance and retreat, and an encoder that outputs a pulse as the rod advances and retracts is provided on the rod protruding side of the cylinder, and the pulse output of this encoder is counted by a counter. The offset detection element for detecting the piston is provided in the middle of the cylinder, and the value of the counter is corrected to the number of offset pulses each time the piston reaches the position of the offset detection element. Cylinder with position detector.
子からなるオフセット用検出素子と、このオフセット用
検出素子の出力のピークで検出信号を出力するオフセッ
ト位置検出回路とを具備し、このオフセット位置検出回
路の検出信号出力に基づいてカウンタの値をオフセット
パルス数に補正することを特徴とする請求項(1)記載の
位置検出器付きシリンダ。2. An offset position detection circuit for outputting a detection signal at the peak of the output of the offset detection element, a magnet built in the piston, an offset detection element composed of a magnetic detection element, and an offset position detection circuit. A cylinder with a position detector according to claim 1, wherein the value of the counter is corrected to the number of offset pulses based on the detection signal output of the position detection circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2310992U JPH0575603U (en) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | Cylinder with position detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2310992U JPH0575603U (en) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | Cylinder with position detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0575603U true JPH0575603U (en) | 1993-10-15 |
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ID=12101310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2310992U Pending JPH0575603U (en) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | Cylinder with position detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0575603U (en) |
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- 1992-03-18 JP JP2310992U patent/JPH0575603U/en active Pending
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